JPS5891308A - 蒸気タ−ビン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２段再熱梅サイクルを備えた蒸気タービン１に
関する。

蒸気タービン装−では、タービンロー夕の熱応力の軽減
ならび６；起動時間の短縮の目的からタービンバイパス
装置ｉｔを備えている。このタービンバイパス鍼＆は、
例えはタービンの起動時あるいは負荷しやｈ時において
゛ボイラで発生した蒸気の一部をタービンバイパス配管
を通し、こ＼からボイラに設けられた再熱器を冷却した
のち復水話（二回収するシステムである。

このようなタービンバイパス装置を設けること６二より
、タービン起動前に再熱器が冷却さｉｉるため、燃料の
投入量を増加することが可能となり、ボイラの昇、温を
早めて早期にタービンのメタルマツチングに適合した蒸
気を得ることが可能であり、タービンの起動時間を着し
く短縮することが可能である。又火力発電プラントが負
荷しゃ断＃ｉ；系統から分離された場合Ｃ二は、発電プ
ラントは太きな動揺をうけ、ボイ２が急激な負荷の変動
に追従することが困難である。しかしこのような場合（
：タービンバイパス装置を設けることにより、ボイラで
発生した余剰蒸気をタービンノくイノ（ス装置で吸収す
ることが可能であり、ボイ２に大きな動揺を与えること
なく運転を継続することができる０ラントの開発が進め
られている。この種の火力タービン装置は、超高圧ター
ビン、高圧タービン。

中圧タービンおよび低圧タービンの組み合せから構成さ
れるであろう０この超高圧高温火力タービン装置（ニタ
ービンバイノ（ス装置を実施するとすれはつぎのことが
考えられる０すなわち、ボイラで発生した主蒸気を通す
主蒸気管と超高圧タービンで仕事した蒸気が通る第一低
温再発熱蒸、−気管との関（二超高圧タービンをバイパ
スする超高圧タービンバイパス装置を、ボイラ第−再熱
畢で加熱された蒸気が通る第一高温再熱蒸気管と高圧タ
ービンで仕事した蒸気が通る第二低温再熱蒸気管との間
番：高圧タービンをバイノ（スする高圧タービンノくイ
パス装置を、ボイラ第二再１［ｔＦで加熱された蒸気が
通る第二高温再熱蒸気管と復水器の関Ｃ二中圧タービン
と低圧タービンな）くイノくスする低圧タービンバイパ
ス装置を、いわゆる三種のタービン／＜イバス装置を設
けることが考えられるＯ 各段のタービン装置ノ（ス装ｆｌｌｉＬには、タービン
バイパス弁を有し、この弁は主蒸気又は再熱蒸気の１力
をコントロールする圧力調整輯Ｃ；よって開腹調整を行
なうよう１ニなっている。しかし２段再熱器サイクルを
採用した超高圧高温タービン装置で、Ｆｉ、発電プラン
トの負荷しゃ断時１；速応してタービンバイパス弁を全
閉から全１ｊｌｃ動作させなければならないが、タービ
ンのトリップからタービンバイパス弁の全開までＣ二時
間的々遅れが生じるのはやむを得ない。またタービンノ
（イノくス弁が動作したとしても、例えｄボイラ第一再
熱器で加熱された第一・高温再熱蒸気管の蒸気なゲイ２
纂二再熱鮨へつながる第二低温再熱蒸気管５二放出され
るので、圧力が急上昇する蒸気を受は入れるｔ：Ｆｉ容
量的にも問題がある。このためタービントリップ時書−
蒸気の圧力が急上昇し、蒸気配管系１：付属している安
全弁を開放して貴重な多量の蒸気を大気Ｉ：放出するこ
とになるばかりでなく、蒸気の放出時の騒音と保守員が
危険Ｉ：遭遇するおそれがある。

本発明の目的は２段再熱器サイクルを採用した超酸、圧
高温火力タービン装置Ｉ：おいて、ボイラ第一再熱器で
加熱された蒸気が通る第−高温再熱蒸気管を設けること
により、発電プラントの負荷しゃ断時に速応してタービ
ンバイパス作動を行なう蒸気タービレ装置を提供するに
ある。

以下本発明を図面に示す実施例について説明する。本発
明Ｉ：おける火力発電プラントは、超高圧タービン１．
高圧タービン２．中圧タービン３および低圧タービン４
とこれらから駆動されて電力を発生する発電機５との組
み会せで構成されている。しかしてこれらのタービン装
置はボイラ６と第一再熱器７および第二再熱器８とから
なる２＠ｈ熱益サイクルを採用した超高圧高温火力ター
ビン装置である。

すなわち、ボイツ過熱器６を出た主蒸気は、主蒸気管７
０に導かれて主蒸気止め弁８０および蒸気加減弁９０を
通って超高圧タービン１に入る。このタービン１で仕事
した蒸気は９、逆止弁１０を通抄第−低温蒸気管１１か
らボイラの第一再熱器７Ｉ：導かれる。第一再熱！Ｓ７
を出て高温の第一再熱蒸気は、第一高温再熱蒸気管１２
１：導かれ第−再熱止め弁１３訃よび第一インタセプト
弁１４を通って高圧タービン２　Ｃ導かれる。この高圧
タービン２で仕事した一気は、逆上弁１５を有する第二
低温再熱蒸気管１６（：導かれてボイラの第二再熱器８
電；入る。第二再熱器８で加熱された高温の第二再熱蒸
気は、第二高温再熱蒸気管１７Ｉ；導かれ第二再熱止め
弁１８および第二インタセプト弁１９を通って中圧ター
ビン３（；導かれる。中圧タービン３で仕事した蒸気Ｆ
ｉ。

クロスオーバ管器から低圧タービン４に導かれる。

そして低圧タービン４で仕事した蒸気は、復水器２１　
（−導かれて復水となる。復水轄復水ポンプｎで汲み出
されて低圧給水加熱Ｉ＃羽を通って加熱されて脱気益２
４にいたる。脱気１Ｂ２４を出た復水は、ボイラ給水ポ
ンプ５で昇圧され圧のち、高圧給水加熱器２６で加熱さ
れて蒸気管４７を通って再びボイ２６へ送られて高温高
圧蒸気となる。

これらの蒸気タービン装置において、次の三つのタービ
ンバイパス装置を設妙ている。その一つ目は主蒸気管７
０と第一低温再熱蒸気管１１との関Ｃ二、超高圧タービ
ンバイパス弁ｎを有するバイパｘ’１１２８を接続する
ととイニより超高圧タービンｌをバイパス装るようＣ；
構成した超高圧タービンバイパス装置２９である。その
二つ目は第一高温再熱蒸気管１２と第二低温再熱蒸気管
１６との間に、高圧タービンバイパス弁３０を有するバ
イパス管３１を接続することにより高圧タービン２をバ
イパスするようＳ二構成した高圧タービンバイパス装置
３１である。その三つ目は第二高温再熱蒸気管１７と復
水器２１との間に、低圧タービンバイパス弁おを有スル
バイパス管詞を減温器あを介して接続するξとにより低
圧タービン４をバイパスするよう６二構成される低圧タ
ービンバイパス装置あである。

しかして、超高圧タービンバイパス装置２９のバイパス
弁２７は、主蒸気管７０の主蒸気の圧力をコントロール
する圧力調整器ｒの動作で開腹が制御され、高圧タービ
ンバイパス装置３２のバイパス弁（資）は、第一高温再
熱蒸気管１２の蒸気の圧力をコントロールする圧力調整
器あの動作で開度が制御され、さらに低圧タービンバイ
パス装置あのバイパス弁３３は、第二高温再熱蒸気管１
７の圧力をコントロールする圧力調整器３９の動作でそ
のｒｓｔが制御されるようＣ；構成している。また超高
圧タービンバイパス装置四のバイパス弁ｎおよび高圧タ
ービンバイパス装置３２のバイパス弁３ｏ６：は、それ
ぞれボイラ給水ポンプ５から給水管４０を通りそれぞれ
冷却水調整弁４１．４２を介して冷却水（給水）が混入
するよう１ニなっており、その冷却水調整弁４１．４２
は、バイパス管ア、３１の蒸気温度に応動する温度調節
器４３．４４Ｃよって開度制御され、バイパス装置を流
れる蒸気温度を調整する。低圧タービンバイパス装置３
６（二おいても、その減温器あに圧力調整器３９で一度
制御される冷却水調整弁４５を介して復水ポンプ２２か
ら出た復水な送り、バイパス装［３６がら復水＆ｊ２１
に送る蒸気の温度を調整している。ボイラ第一再熱器７
で加熱された高温の蒸気が通る第一高温再熱蒸気管１２
には、異常圧力１；上昇したときこれを放圧する再熱安
全弁栃な設けている。

このように構成され九蒸気タービン装ｆｘｔ、ｒ二おい
て、負荷しゃ断時のタービントリップ時一二は、そｌｔ
ぞれのタービンバイパス弁２７，３０．３３が全閉がら
全開になって蒸気の圧カ上昇Ｃ二対応させることになる
が、圧力調整弁３７，３８．３９の信号をうけて始めて
開しき始める関係から、タイムラックが生じて特Ｃ第一
高温再熱蒸気管１２の圧力が急上昇し。

８熱安全弁４６を動作させて蒸気を外部Ｃ二放出させる
おそれがある。

本発明ｒ二おいては、高圧タービンバイパス装置３２に
併せて高圧タービン２．中圧タービン３および低圧ター
ビン４をバイパスする四つ目ｏタービンパイ、バス装［
４７を設けたことを特徴とする。すなわちこのタービン
バイパス装置４７は、第−高温再熱蒸気管１２と復水器
２Ｉとの間にタービンバイパス弁４８を有するバイパス
管４９を減温器間を介して接続することＣ二よって構成
している。減温器（資）−二冷却水Ｎｕ弁５１を介して
復水管５２から復水を混入することにより、バイパス管
４９の蒸気温度を復水器２１で受は入る条件の温度まで
低下させる。

このようにｍ成された本発明≦二おいて、発電プ）２ン
トの運転時１：　Ｊｄ　、第−再熱止め弁１３および第
二インタセプト弁１４は全開であり、高圧タービンバイ
パス弁あおよび不発明によるタービンバイパスビンおよ
び調整弁５１鉱全閉である。いま系統や発電機などの異
常によって負荷しゃ断を行なわなけれはならないとき、
しゃ断と同時（ユタービントリップ信号をうけて主蒸気
止め弁８０．蒸気加減弁９０、第−再熱止め弁１３．＊
−インタセプト弁１４　。

第二再熱止め弁１８および第二インタセプト弁１６を急
閉゛する。これと同時（−トリップ信号Ｉ：より本発明
によるタービンバイパス弁絽および冷却水−整弁５１を
全開させる。この両弁４８．５１の全開によって、第一
低温蒸気管１］、第一再熱器７および第−高温再熱蒸気
管１２１：ある蒸気は、本発明によるタービンバイパス
弁槌からバイパス管４９へ導かれ、冷却水調整弁５１の
開で復水と減温器５０で減温されて復水器２１１−排出
される。

このように本発明においては、タービンバイパス弁４８
を第−再熱止め弁１３　、第一インタセプト弁１４の全
閉と同時Ｃ二全開する制御システムＣ；なう−ているた
め、再熱安全弁弱の動作を防ぎ、水質基準のきひしい貴
重な蒸気な大゛気一二放出する無駄がなくなり、蒸気放
出時の騒音を防ぐことがでＩゐ。

また本発明５二よるタービンバイパス装置あと高圧ター
ビンバイパス羽の容量をトリップ時の圧力上昇を吸収で
きるようＩ：あらかじめ決めておけば、全負荷時Ｃ−お
ける蒸気のバイパスを本発明Ｉ：よるタービンバイパス
装置と高圧タービンノ（イノ（ス鋏匝の両方を兼用する
こと１：よって対地することができ、ボイラｌｌに対す
る外電を与えることが少ない。また両タービンバイパス
の容量を決定する１：際して高圧タービンバイパスは起
動時および負荷変動吸収用に専用とし、小容量化が可能
Ｃ二なって制御性も良好になる。

以上のようＣ二本発明によれば、２段再熱火力タービン
装置≦二おいて、第一再熱器から出た蒸気が通る第一高
温再熱蒸気管と復水器の関Ｃ：タービントリップ信号で
全開するタービンバイノくス弁を有するバイパス装置を
設け、このバイパス装置で高圧タービン、中圧タービン
および低圧タービンをバイパスするようＣ：構成したこ
とぎ二より、負葡しゃ断、タービントリップ時に速応し
てバイノくス作動を行なわせることができ、蒸気の大気
放出や騒音の弊害を防止し、高圧タービンバイノくス装
置の小容量化を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明１：よる蒸気タービン装置の一実施例を示
す系統図である。 １・・・超高圧タービン　２・・・高圧タービン３・・
・中圧タービン　　４・・・低圧タービン５・・・発電
機　　　　　６・・・ボイラ７・・・第−再熱儀　　　
８・・・第二再熱暢８０・・・主蒸気止め弁　９０・・
・蒸気加減弁１１・・・第一低温蒸気管　１２・・・第
一高温蒸気管１３・・・第−再熱止め弁　１４・・・第
一インタセプト弁１６・・・第二低温再熱蒸気管 １７・・・第二高温再熱蒸気管　１８・・・第二再熱止
め弁１９・・・第二インタセプト弁　２１・・・復水器
２２・・・復水ポンプ　　　別・・・脱気器２５・・・
ボイラ給水ポンプ ｎ・・・超高圧タービンバイパス弁 あ・・・バイパス配管 ２９・・・超高圧タービンバイパスａｍ（支）・・・高
圧タービンバイパス弁 ３１・・・バイパス配管 ３２・・・高圧タービンバイパス装置 お・・・低圧タービンバイパスｐ ３４・・・バイパス配管　　あ・・・減温器３６・・・
低圧タービンバイパス装置 ３７．３８．３９・・・圧力調整優

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）超高圧タービン、高圧タービン、中圧タービンお
   よび低圧タービンを備え２段再熱サイクルを採用したタ
   ービン装置において、第一再熱器から出た蒸気が通る第
   一高温再熱蒸気管と復水鯵との間５二筒圧タービン、中
   圧タービンおよび低圧タービンをバイパスするよう１：
   タービンバイパス弁を有するタービンバイパス装置を設
   けたことを特徴とする蒸気タービン装置
2. （２）　　タービンバイパス弁は負荷しゃ断時のタービ
   ントリップ信号で開路することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の蒸気タービン装置（８）　　超高圧タ
   ービン、高圧タービンおよび低圧タービンにそれぞれを
   各別毎Ｃニバイパスする超高Ｌトタービンバイパス装置
   、高圧タービンバイパス妓雛および低圧タービンバイパ
   ス装置を設けたことを特徴とする特許請求の範囲ｆｉＭ
   １項記載の蒸気タービン装置